Преобразователи частоты приемника.
Преобразование частоты в радиоприёмниках осуществляется с помощью нелинейных систем или систем с периодически изменяющимися параметрами. При использовании нелинейной системы, т.е. системы, сопротивление которой зависит от приложенного к ней напряжения, на неё воздействует два колебания: частота принимаемого сигнала и частота гетеродина. В качестве нелинейного элемента такой системы используются транзисторы, электронные лампы, полупроводниковые диоды.
К системам с изменяющимися параметрами относятся электронные лампы с двумя управляющими сетками. Структурная схема преобразователя частоты представлена на рис. 13.2 :
Рис.13.2. Структурная схема преобразователя частоты.
Гетеродин, входящий в состав преобразователя частоты, является обычно диапазонно самовозбуждающимся генератором, настройка которого сопряжена с настройкой высокочастотного тракта. Различают приёмники с «верхней» и «нижней» настройкой гетеродина. В первом случае частота генератора всегда выше частоты сигнала на значение промежуточной частоты fr = fc + fпч; во втором случае ниже на такую же величину fr = fc - fпч.
Для обеспечения сопряженной настройки с контурами преселектора при верхней настройке последовательно в контуре гетеродина включают укорачивающий конденсатор С1 (Рис.13.3.), а для достижения точного сопряжения подстроечный конденсатор Сп:
РИС. 13.3. Схема сопряженной настройки гетеродина и контуров преселекторов.
Как и в передатчиках, в приемниках применяются все меры по стабилизации частоты гетеродина; высокое качество деталей контура, слабая связь контура с лампой, герметизация, термокомпенсация, стабилизация питающих напряжений и т.д.
Для проверки градуировки приемника, в приемниках применяются специальные кварцевые калибраторы, позволяющие проверить соответствие вырабатываемой гетеродином частоты заданной частоте.
Если в приемнике применяется двойное преобразование частоты, то второй гетеродин обычно стабилизируется кварцем, т.к. на второй преобразователь поступает постоянная первая промежуточная частота.
В военных радиоприемных установках часто применяют автоматическую подстройку частоты первого гетеродина по сигналу корреспондента, если частота передатчика и частота гетеродина отличаются от своих номинальных значений так, что
/fr – fC / = fпч f
где f - результирующая расстройка, то с помощью реактивной лампы, включённой в контур гетеродина, и некоторых дополнительных устройств имеется возможность изменить частоту гетеродина таким образом, чтобы расстройка была минимальной.
Другой составной частью преобразователя частоты является смеситель. Основными требованиями, предъявляемыми к смесителям, являются:
минимальное количество продуктов преобразования;
высокая линейность преобразования сигнала и помех в широком диапазоне амплитуд;
низкий коэффициент шума.
Очевидно, что первые два требования тесно связаны между собой и направлены на ослабление побочных явлений, сопутствующих преобразованию частоты, так третье - на повышение чувствительности приёмника без потери его реальной избирательности.
В принципе смесители могут быть собраны на лампах (односеточные и двухсеточные смесители) или транзисторах (двухзатворные полевые МОП транзисторы). Однако в современных приёмниках чаще всего предпочитают использовать диодные кольцевые балансные смесители, схема и принцип работы которых были рассмотрены на занятии №6. Эти смесители имеют наименьшее количество побочных продуктов преобразования и обеспечивают линейное преобразование при весьма высоких уровнях сигнала и помех.
Третьим обязательным элементом преобразователя частоты является фильтр. Его частота настройки равна значению промежуточной частоты, и так как фильтр предназначен для выделения из всей суммы продуктов преобразования, имеющихся в выходной цепи смесителя, только колебаний промежуточной частоты. Полоса пропускания фильтра должна быть не меньше ширины спектра частот принимаемого сигнала. В качестве таких фильтров чаще всего используются многоконтурные LC фильтры сосредоточенной селекции (ФСС) или пьезоэлектрические (кварцевые) фильтры (рис. 13.4.)
РИС. 13.4.
а) 4-контурный ФСС
б) пьезоэлектрический фильтр
Старший преподаватель кафедры войск связи Т и ОД
п/п-к___________И.Саламахин